Orta Doğu Teknik Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Çimento Mühendisliği Anabilim Dalı
A study on the early-strength improvement of slag cements
Cüruflu çimentolarda erken dayanımın iyileştirilmesine yönelik bir çalışma
Erdinç Akgün - 2009Teze Git (tez.yok.gov.tr)
Özet:
Use of alternative raw materials, especially industrial by-products, is necessary for a sustainable cement industry. By replacing clinker with industrial by-products, consumption of natural resources and energy is decreased. Therefore, both economical and environmentally friendly cements are produced. Several industrial by-products such as fly ash, silica fume, and slag, one of the most widely used industrial by-products, can be used to produce standard blended cements.Besides its many advantages, slag cements are reported to have lower early compressive strengths. Therefore, the objective of this study is to investigate the early-strength improvement of slag cements. In the experimental study, in order not to change the cement type, the additives were incorporated within the minor additional constituent ranges, i.e. less than 5%. First, CEM III/A type control cement was prepared by blending clinker (K) and slag (S), which were separately ground in a laboratory type ball mill. Ground limestone (L) of varying fineness, silica fume (F), and sodium hydroxide (N) were prepared to be used as minor additional constituent. The ground clinker, slag, and gypsum, and the additives at various ratios were blended to obtain 15 CEM III/A type slag cements other than the control. Finally, the fresh and the hardened properties of the cements were determined.As a result of this experimental study, it was observed that addition of limestone generally increased the early compressive strength of slag cements. However, silica fume and sodium hydroxide either decreased or did not affect the early compressive strength of the slag cements.
Summary:
Çimento endüstrisinde sürdürülebilirliği sağlamak için alternatif hammaddeler, özellikle endüstriyel yan ürünler, kullanılmalıdır. Çimento üretiminde, klinkerin cüruf ile yer değiştirmesi yöntemiyle, doğal kaynak ve enerji kullanımı azalmış olur. Bunun sonucunda da düşük maliyetli ve çevre dostu çimentolar üretilir. Uçucu kül, silis dumanı ve en çok kullanılan endüstriyel yan ürünlerden birisi olan cüruf, standart çimento üretiminde kullanılan endüstriyel yan ürünlerden bazılarıdır.Cüruflu çimentolar birçok avantaja sahip olmasına rağmen, erken basınç dayanımları düşük olmaktadır. Bu yüzden, bu çalışmanın amacı, cüruflu çimentolarda erken dayanımın iyileştirilmesinin incelenmesidir. Deneysel çalışmada, üretilen çimento tipini değiştirmemek için katkılar minör oranlarda yani kütlece %5'ten az olarak eklendi. Öncelikle, laboratuar tipi bilyalı değirmende ayrı ayrı öğütülen klinker ve cüruf karıştırılarak katkısız CEM III/A tipi kontrol çimentosu hazırlandı. Daha sonra, çeşitli inceliklerde öğütülen kalker (L), silis dumanı (F), ve sodyum hidroksit (N) hazırlandı. Daha sonra ise, öğütülen klinker, öğütülen cüruf, öğütülen alçıtaşı ve katkılar değişik oranlarda karıştırılarak, kontrol çimentosu haricinde 15 adet CEM III/A tipi cüruflu çimento üretildi. Meydana getirilen bu çimento çeşitlerinin taze ve sertleşmiş özellikleri belirlendi.Bu deneysel çalışma sonucunda, katkı maddesi olarak kullanılan kalkerin genel itibariyle cüruflu çimentoların erken basınç dayanımlarını artırdığı gözlendi. Silis dumanının ve sodyum hidroksitin genellikle erken basınç dayanımlarını ya düşürdüğü ya da etkilemediği görüldü.